高原地区锅炉炉膛特征参数修正方法

为了科学选取高原地区煤粉锅炉的炉膛特征参数,保证高原地区机组锅炉的安全和高效运行,以国内高原地区投运并获得优良燃烧稳定性和燃烧经济性的660 MW大容量高参数超超临界机组锅炉为样本锅炉,研究了大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则修订后不同海拔下的锅炉炉膛特征参数,并结合大型煤粉锅炉炉膛设计特点,提出了高原地区锅炉炉膛特征参数修正新原则。按照新方法修订后的炉膛断面热负荷、炉膛燃尽高度及煤粉在炉内停留时间增加,锅炉为瘦高炉型,更有利于高原地区锅炉的稳燃和燃尽,且炉膛容积降低,有利于降低锅炉设备成本。     

硫铁矿制酸装置废热锅炉积灰的处理

南京化学工业有限公司磷肥厂五系统 1 2 0ｋｔ/ａ硫铁矿制酸装置长期减负荷运行 ,烟气流速下降 ,加之矿源及设备的问题 ,废热锅炉积灰严重 ,温度后移 ,造成系统多次停车。 1 998年 2月1 1日 ,废热锅炉又发生超温 ,一烟道出口温度在80 0℃左右 ,较正常指标偏高约 1 5 0℃ ;二烟道出口温度比三烟道出口温度低约 40℃ ,温度后移 ,系统被迫停车。停车后 ,对系统进行全面检查。根据积灰现象 ,对积灰原因进行分析 ,并采取了相应的改进措施 ,效果显著。1　积灰现象及原因1 1　现象废热锅炉一烟道过热管积灰严重 ,经过爆破除灰后 ,灰层仍厚达 7ｍ…     

600MW超临界CFB锅炉耐火材料应用探索

根据四川白马电厂600 MW超临界循环流化床锅炉运行情况,结合循环流化床锅炉循环系统中炉膛、回料器、外置床、灰控阀等重要设备工况特点,分析了各部位耐火材料作用行为和特性要求。运行6年的实践证明:大型循环流化床CFB锅炉设备合理选择耐火材料,可有效解决金属受热面磨损造成爆管,克服金属材料高温变形、耐磨性能差、不耐高温等问题,保证了机组安全稳定运行。大型循环流化床CFB锅炉对耐火材料的性能提出了更高要求,有待进一步分析和研究耐火材料在超临界CFB锅炉中的应用,提高机组耐磨性能和运行稳定性。     

600MW超临界循环流化床锅炉控制系统研究

600MW超临界循环流化床机组系统较为复杂,为了确保锅炉运行的安全性和稳定性,必须对超临界循环流化床实施有效的控制。超临界循环流化床控制策略是控制系统的难点和核心。超临界循环流化床锅炉燃烧相较于煤粉炉存在滞后的情况,这主要是由于燃碳燃烧是该类型锅炉燃烧发热的主导因素。针对于此,通过对某台600MW超临界循环流化床锅炉即燃碳模型的构造和相关机理的分析,估算了其炉膛内的即燃碳量。将估算结果应用于锅炉控制系统中,可以有效提高机组负荷的动态响应特征,促进机组的稳定运行。     

煤锅炉静电除尘器存在的问题及解决措施

1　静电除尘器现状及存在的问题2002年以来,我厂的A、B煤锅炉静电除尘器总体效率低下,个别静电除尘器不能正常投用,运行矛盾日益突出,直接影响我厂烟尘的达标排放和生产的正常进行。(1)由于排灰、输灰不畅与不及时,导致灰斗积灰严重,阴极丝与阳极板下部均浸没在灰尘中,设备因接地而不能正常投用。(2)灰斗四角(烟气流速较低部位)气流分布板容易积灰,甚至堵塞分布板孔,积灰严重时,部分阴极丝与阳极板下部均浸没在灰尘中,设备因接地而不能正常投用。(3)螺旋阴极线因长期工作,电腐蚀较为严重,张紧程度过于松弛或断开引起阴、阳极系统直接接地,…     

超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性

针对超超临界锅炉水冷壁系统水动力特性,建立了适用于复杂串并联回路系统的水动力特性计算模型,基于POWERSTATION4.0平台研制了水动力计算程序。按出口工质温度相等的原则计算节流补偿压降;以给定热负荷和节流方式进行流量分配和压降特性校核计算,用Chebyshev多项式拟合法拟合水动力特性曲线方程。并数值研究了1000 MW超超临界锅炉垂直水冷壁水动力特性,计算结果表明:U形叉管有利于垂直水冷壁节流调节,低负荷率下炉膛回路具有较强的正流量特性,而在超临界负荷具有弱的负流量特性。上炉膛回路在不同负荷率下均具有负流量特性。水冷壁水动力特性曲线呈单值性。研究结果为超超临界直流锅炉垂直水冷壁的工程设计及运行监测提供了可靠的理论依据。     

转炉煤气全干法显热回收工艺中余热锅炉积灰特性研究

转炉煤气全干法工艺能够将转炉煤汽经气化冷却烟道后显热资源进一步深度回收,然而,转炉煤气的多尘性引起余热锅炉积灰的问题正严重影响系统的长期稳定运行。基于一台100 t转炉实际运行过程锅炉的积灰情况,首先采用分子筛和颗粒物采集器(DLPI)分析了灰颗粒的粒径分布,然后通过XRD、XRF和SEM-EDS等表征手段详细分析了不同粒径灰颗粒的主要成分及占比情况,最后通过实验开展了灰颗粒的黏结特性研究。结果表明:全干法工艺中锅炉积灰颗粒粒径主要分布在0.3～3 μm和70～100 μm,主要成分为不同价态的铁氧化物。黏结实验表明:灰颗粒的粒径越小经烧结后的黏附强度越大,黏附强度会随着烧结时间延长显著升高,而且热冲击会减小灰颗粒的黏附强度。     

高海拔地区660 MW超超临界机组性能分析

目前国内高海拔地区已投运的机组容量大多在100~300 MW,且存在燃烧效率低、辅机电耗高、设备磨损严重等问题,不能代表最先进的高海拔地区锅炉的设计和运行水平。为了准确掌握高海拔地区大容量高参数机组锅炉设备设计特点和主要运行参数对锅炉运行经济性的影响,分析了国内首台高海拔地区已投运的660 MW等级超超临界机组锅炉的炉膛热负荷参数选取及燃烧器设计特点,同时开展了燃烧优化调整试验和实际运行性能分析,得出了关键运行参数对锅炉燃烧经济性的影响。研究结果表明,高海拔地区机组锅炉需要通过燃烧器及炉膛热负荷参数设计优化以及运行参数优化,才能获得与平原地区机组同样优良的燃烧经济性。该机组满负荷时锅炉效率超过94%,最低不投油稳燃负荷可达23%,与平原地区机组燃烧经济性相当。     

600MW超临界对冲锅炉分级燃烧特性

为研究超临界燃煤锅炉的燃烧特性,针对600 MW对冲旋流燃烧锅炉,利用CFD(computational fluid dynamics)数值仿真软件研究了分级燃烧超临界锅炉内速度分布、颗粒轨迹分布、温度分布、组分分布特性及NO_x释放规律。采用标准k-ε模型和拉格朗日随机轨道模型模拟气相湍流流动和气固两相流动;对于固体燃料,借助离散相模型,同时采用非预混燃烧模型模拟煤粉在炉内的燃烧过程;对流项采用二阶迎风格式获得更加精确的物理解;考虑到锅炉炉膛温度高、辐射换热量大,采用P1辐射模型计算气-气和气-固之间的辐射换热量;对锅炉壁面附近区域的流动传热计算采用标准壁面函数法,节省内存和计算时间。结果表明:分级对冲燃烧锅炉截面速度呈对称分布,气流充满度好,燃烧稳定;旋流燃烧的方式使炉内出现回流区,加强了炉内气流与煤粉颗粒之间的扰动,强化了传热传质,同时延长了煤粉颗粒在炉内的停留时间;煤粉颗粒的直径影响着煤粉在炉内的燃烧过程,粒径越小,煤粉颗粒在炉内的停留时间越短,影响燃料的燃烧燃尽和锅炉效率,但粒径过大,煤粉颗粒在自身重力作用下落入冷灰斗,影响锅炉的正常安全运行,因此,合适的粒径对炉内燃烧过程十分重要;沿炉膛高度方向,炉内烟气平均温度先上升后下降,在燃尽区补充燃尽风使温度小幅降低,到达炉膛出口截面烟气平均温度约为1 100 K;炉内各组分分布规律为:X=11. 093 5 m截面,沿炉膛高度方向,O_2体积分数先上升后下降,CO_2体积分数逐渐升高,CO体积分数先上升后下降;分级燃烧使炉内NO_x生成量整体下降,炉膛出口NO_x浓度约为385. 14 mg/m~3。     

超临界W火焰锅炉水冷壁壁温及炉膛壁面热负荷特性研究

针对某600 MW超临界W火焰锅炉前墙水冷壁出现的拉裂现象,对其进行水冷壁向火面及背火面的温度测点安装,对锅炉启动过程中及600 MW负荷工况下的典型运行工况、氧含量、煤粉细度及F挡板开度影响下不同位置的水冷壁温度及壁面热负荷特性进行分析。试验结果表明,由于折焰角的存在,烟气流程靠近前墙,高负荷下前墙壁面热负荷高于后墙,且前墙36.8 m处热负荷最高,且炉膛宽达32 m,增加了水冷壁撕裂的可能性。采用"后墙压前墙"的F挡板开度,可降低前墙水冷壁热负荷,减少水冷壁撕裂的可能性。热负荷沿着炉高下降较快,以前墙为例,在36.8、44.0、48.5 m标高位置的平均无量纲热负荷分别为0.75、0.50、0.19左右。启炉过程中,背火面与向火面壁温差逐渐变大,投入煤粉后壁面热负荷逐渐增加。虽启磨时背火面壁温有短暂超温现象,但总体壁面热负荷较低,水冷壁较安全。氧含量对炉膛整体热负荷影响不大,在满负荷工况下,尾部烟道CO浓度不大的前提下建议氧含量维持在2%;煤粉变细后壁面热负荷略有下降,建议在不考虑磨煤机出力情况下采用工况8的折向挡板开度。     

大型循环流化床锅炉外置式换热器关键技术研究

外置式换热器对于大型循环流化床锅炉的高效运行有重要意义。为全面掌握CFB锅炉外置式换热器运行特性,消除现阶段制约超超临界CFB锅炉外置式换热器管屏壁温偏差问题,系统总结了外置式换热器的研究现状和关键技术研究进展,并介绍了超超临界循环流化床锅炉外置式换热器的设计方案。研究发现,600 MW超临界CFB锅炉外置式换热器壁温偏差十分明显,壁温分布呈现马鞍形分布(中心区域管屏壁温高,边壁区域管屏壁温低),这是由气泡不均匀性分布决定。外置式换热器内传热系数与受热面布置的空间位置密切相关,外置式换热器流化风速Ug=0.4 m/s时,床中央至x/Xw≈0.6处传热系数基本一致,而靠近壁面区域,传热系数显著降低,边壁流动区占床面宽度的25%～30%。将管束远离边壁区布置可以改善传热系数空间分布的不均匀性,传热系数极值偏差从15%降至6%。660 MW超超临界CFB锅炉外置式换热器的设计计算表明,外置式换热器布置高温再热器受热面时,高温再热器管子中径壁温与汽温差可达到58℃,显著制约外置式换热器的安全运行。因此,在660 MW超超临界CFB锅炉的外置式换热器中全部布置汽温相对较低的中温过热器,受热面采用TP347H和TP347HFG材料即可满足要求,仍可保证一定的余量。将外置式换热器管排布置选择与灰流动的方向平行的方式,同时为消除边壁流造成的局部换热不均问题,设计时考虑避免管屏布置在边壁区内,管屏距离边壁的距离应由传统设计的250 mm增至500 mm以上,可改善外置式换热器内的气固流动及传热行为,以减小颗粒侧传热偏差。该设计在保证外置式换热器安全运行的同时,还可有效调控炉膛温度和蒸汽温度。     

大容量超(超)临界锅炉启动系统比较

本文分析了超临界和超超临界技术发展过程中出现的发展趋势,重点介绍了超(超)临界直流锅炉内置式分离器启动系统的方式。同时结合工质及能量回收和锅炉安全运行状况,对内置式分离器启动系统方式:扩容式及带疏水循环泵式的优缺点进行了比较分析,指出各系统在实际运行中既有独特的优势,也存在明显不足。启动系统的选型要综合考虑其技术特点、系统投资及电厂运行模式等因素,因此可以帮助技术人员合理选择直流锅炉启动系统的配置。     

锅炉炉底水封破坏的危害分析及改造实例

锅炉炉底水封破坏会造成炉膛负压不稳,燃烧恶化甚至灭火,排烟温度急剧上升,高负荷时过、再热器管壁超温等严重后果。针对这一现象,本文提出了相应的安全应对措施,并结合新丰热电厂300MW机组锅炉炉底水封系统在实际运行过程中存在的问题进行了针对性的研究,提出合理的改造方案,取得了预期效果,可供同行借鉴。     

试论600MW超临界循环流化床锅炉的设计与应用

对于600MW超临界循环流化床锅炉的设计以及应用研究主要是为了推动我国大容量的超临界循环流化床锅炉技术的发展与进步,推动我国电力发电事业的发展进步。本文主要通过对我国600MW超临界循环流化床锅炉系统结构情况以及该系统结构在实际应用中的运行等的介绍,来实现对于600MW超临界循环流化床锅炉的设计与应用的研究与论述。     

内蒙古丰泰电厂2^#锅炉结焦原因分析

锅炉结焦是燃煤电厂经常发生而又难以彻底解决的问题,结焦严重影响锅炉运行的安全性、经济性。炉内结焦会使辐射吸热量减少,炉膛出口烟温升高,大焦块从炉内水冷壁上脱落会砸坏冷灰斗受热面或造成冷灰斗堵塞,导致锅炉爆管等一系列事故,从而增加了机组非计划停机的次数,本文章从内蒙古丰泰电厂2^#炉的实际情况从发,分析锅炉的结焦原因,并做出相应得解决措施,从而保证机组安全、稳定、经济运行。     

平圩电厂粉煤灰分选系统及其使用情况

１　概述安徽淮南平圩电厂现安装２台６００ＭＷ机组,燃烧淮南统煤,平均灰份２６％,年排灰量８０万吨。煤粉锅炉为ＨＧ－２００８／１８６－Ｍ型,单炉膛,四角布置,摆动喷燃器,切圆燃烧。每台锅炉配六台ＣＥ雷蒙碗式中速磨,为ＲＰ－１００３型液压调节运行。用静电除尘器对飞灰进行多级除尘,收尘率９９％,其中１＃炉５个电场,２＃炉４个电场。每个电场设８个灰斗,每只灰斗下设１个气锁阀（＃２炉为仓泵）,灰斗内的干灰通过气锁阀（仓泵）进入母管,被输送风机气力正压密封输送至混合灰库,乏气通过库顶布袋除尘器排入大气,干灰…     

350MW机组锅炉SCR脱硝系统优化

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,但准东煤在锅炉燃烧过程中易发生结焦问题,一般掺烧高岭土缓解结焦。某燃用准东煤350 MW机组,锅炉燃煤掺烧高岭土后烟气携带灰尘颗粒及灰尘量增大,出现SCR脱硝系统烟道积灰严重和喷氨量明显偏大问题,同时在空气预热器形成硫酸氢氨堵塞,使机组不能长周期稳定运行。通过与国内同类型多台机组锅炉对比后发现,脱硝系统均存在易产生积灰的脱硝转向室、催化剂上方及空气预热器入口斜坡积灰状况等情况。针对存在的问题,通过建立改造前、后的模型计算分析,进行了导流板布置的优化设计、CFD流场分布、优化SCR系统导流板设计、声波与蒸汽吹灰器结合吹灰和氨注射栅格优化升级等工作,应用德图480风速仪实测风速试验,发现脱硝烟道原导流板设计不合理及施工安装偏差;原导流板水平段跨距大,支撑不足,造成导流板压塌变形,影响烟气流场分布;锅炉所烧煤质为高钠煤,为防止锅炉结焦掺烧高岭土后,增加了烟气飞灰颗粒及灰尘量,飞灰具有很大黏性,易沉积在烟道导流板及烟道壁面上。因此,提出对脱硝内部各处导流板进行优化改造,对脱硝系统烟道易产生积灰的部位增加声波吹灰器,对喷氨格栅喷嘴数量及氨空混合器升级,同时开展锅炉SCR脱硝喷氨热态优化调整试验工作。通过开展相关工作,SCR烟气系统的烟气流场相对标准偏差优化5%,相同负荷下液氨消耗量降低45%,彻底解决脱硝系统积灰和空气预热器堵塞问题,实现机组满负荷达标稳定运行。锅炉长期运行半年后停炉检查,发现前期脱硝系统烟道高达1 m的积灰部位彻底解决,催化剂表面干净无杂物,解决了脱硝系统积灰问题,同时配合提高空气预热器冷端综合温度的措施,彻底解决锅炉空气预热器堵塞问题。同时,经济效益显著,每年可以分别节约液氨费用70万元,节约风机电耗费用100万元,节约检修清理积灰及检修费用80万元,节约空气预热器冲洗治理费用20万元,综合节约费用270万元/a,达到预期效果实现机组长周期安全经济稳定运行。     

超超临界CFB锅炉外置换热器启动过程模拟分析

通常超超临界CFB(循环流化床)锅炉均设置外置换热器来增加换热面积和换热量。为了研究CFB锅炉外置换热器的启动过程特性,为CFB宽负荷运行和灵活性调峰提供依据,在已有的CFB锅炉系统机理动态数学模型的基础上,建立了外置换热器动态模型,并以某660 MW超超临界CFB锅炉为对象,模拟分析其外置换热器的冷态启动过程和热态启动过程。冷态启动和热态启动前炉膛温度均为776℃,外置换热器温度分别为50℃和660℃。第30 min时,打开锥形阀启动外置换热器,由于冷态启动时外置换热器温度低,为避免外置换热器管道升温过快,锥形阀开度仅为5%;而热态启动时则不存在该限制,锥形阀开度可达30%。为了体现单一变量引起的变化,在冷态启动和热态启动过程中仅锥形阀开度不同,其他主动控制量中仅自动控制排渣量来保持炉膛压力稳定。在冷态启动过程中,外置换热器初始温度低于工质(中温过热蒸汽)温度,先从工质吸热;当外置换热器温度高于工质温度后开始向外放热,因此外置换热器放热量是从负值变化到正值。而热态启动过程中,外置换热器初始温度远高于工质温度,外置换热器始终向工质放热。因此,不管是冷态启动还是热态启动前,工质流量都应维持在设定值及以上,否则启动瞬间工质放热冷凝或吸热升温会导致壁温剧烈变化,出现爆管等事故。冷态启动和热态启动后达到平衡时,在CFB锅炉输入能量不变的情况下,由于外置换热器的放热量增大,炉膛内的放热量相应减小,因此炉膛温度有不同程度降低;在热态启动时锥形阀开度为30%,外置换热器循环灰流量和放热量较大,从而导致炉膛内放热量小于冷态启动,这也体现在热态启动的炉膛平衡温度小于冷态启动。冷态启动过程中外置换热器温升更高,为避免换热面壁面温升速率过高而采用5%锥形阀开度,从而导致冷态启动过程的外置换热器温升曲线时间常数明显大于热态启动。     

锅炉排烟温度高原因分析及处理方法

锅炉排烟热损失是锅炉热损失中最大的一项热损失。排烟温度过高会造成尾部烟道再燃烧,锅炉部分受热面因超温而造成爆管等一系列事故。近而使锅炉效率降低、事故发生率增加。故降低排烟热损失一项重要的工作。从理论与实践中查找出一些造成排烟热损失增大的原因:如烟道内存在"烟气走廊"、尾部烟道积灰堵塞、烟道漏风严重。通过理论计算与实际相结合制定出一系列解决方法,使得排烟热损失得到了一定的降低。     

煤种性质对煤粉工业锅炉结焦的影响

燃煤锅炉内结焦会对锅炉运行的安全性和经济性造成极大损害,因而分析影响燃煤锅炉结焦的因素,进而有效预防燃煤锅炉结焦至关重要。在实际应用中,针对影响燃煤锅炉结焦的不同因素,可采取不同的预防措施。研究发现煤的灰熔融性温度、煤粉颗粒大小、锅炉燃烧气氛、一二次风动力场、锅炉截面热负荷和锅炉热负荷等都会影响燃煤锅炉结焦。为了解决某地区煤粉工业锅炉预燃室、炉膛、对流受热面大面积燃烧结焦问题,笔者结合燃煤锅炉燃烧结焦的机理,先后采取调整燃烧气氛、增大二次风刚性、减小煤粉颗粒粒径、更换孙家岔煤粉等措施对不同条件下的结焦现象进行对比分析,发现煤种、煤粉粒径大小是影响某地区煤粉工业锅炉燃烧结焦的因素。通过SEM-EDS(扫描电镜和能谱分析)对锅炉焦块进行微观形貌与元素组成分析,现场取样锅炉现用煤粉和孙家岔煤粉进行煤质及灰成分对比分析,并根据灰成分进行结渣性判别指标计算,结果表明锅炉燃烧现用煤种灰熔融性温度较低,煤灰软化温度Ts为1 170℃,小于1 200℃,为易熔煤,容易结渣,属于典型的易结焦煤种;结渣性判别指标计算结果显示,4项指标评价为"严重",1项指标评价为"中等",结渣性严重。综合分析认为:锅炉燃烧煤种发生改变,煤的灰熔融温度较低是影响某地区煤粉工业锅炉燃烧结焦的最本质因素。为进一步解决现场实际问题,采取破坏煤灰中酸碱平衡,提升煤的灰熔融温度,配合调节煤粉粒径等措施,如对锅炉现用煤种掺混5%的石英,提高煤灰中Si O2含量,掺混后煤粉的灰熔融温度达到1 280℃,提高了110℃;调大煤粉磨机频率,从19 Hz增大到22 Hz,煤粉粒度(200目,0.075 mm)过筛率从70%增大到85%。经过上述调整后,锅炉运行平稳,结焦状况显著改善,燃烧调整措施取得了较好的效果。